fiziologija

Skeletno mišično tkivo: samo biomehanski motor ali celo pomemben endokrini organ?

Dr. Cesare Squillace, dr

Danes je celotna znanstvena skupnost splošno sprejela, da redna telesna vadba določa fiziološki zaščitni odziv na številne vzroke umrljivosti in nasprotje vnetnim pojavom, kot so ateroskleroza in insulinska rezistenca. Opravljanje rednih vaj omogoča skeletnim mišicam ne le strjevanje, temveč tudi izločanje in izlivanje v krvni obtok protivnetnega citokina: IL-6 (interlevkin 6). Znanstveni dokazi kažejo, da stimulira proizvodnjo in sproščanje drugih krožečih citokinov, kot sta IL-1ra (anteleptin inteleukin-1 receptor) in IL-10 (interlevkin 10); zavira tudi produkcijo vnetnih interlevkinov, kot je TNF-α (faktor tumorske nekroze alfa). IL-6 olajša obnavljanje lipidov, spodbuja lipolizo in ß-oksidacijo.

Obstajajo številne študije, ki poudarjajo, kako redna vadba inducira supresijo TNF-α, kar zagotavlja zaščito proti insulinski rezistenci, ki jo povzroča sam citokin. Nedavno je bil IL-6 definiran kot prvi " miokin ", ki ga proizvajajo in sproščajo posamezna vlakna skeletnih mišic po njihovi kontrakciji, ki učinkuje tudi na druge organe telesa.

Vemo, da je skeletna mišica največji organ v človeškem telesu; odkritje, da enostavna mišična kontrakcija ne povzroča samo biomehanskega odziva, temveč tudi produkcijo protivnetnih citokinov, odpira nove paradigme: skeletne mišice so endokrini organ, ki s krčenjem spodbuja proizvodnjo in sproščanje citokini, ki lahko vplivajo na presnovo in spreminjajo njihovo proizvodnjo v tkivih in organih (slika 1).

Slika 1 Skeletno mišično tkivo je treba obravnavati kot pomemben endokrini organ, ki izraža in sprosti citokine (imenovane tudi miokine) v obtočnem toku in potencialno vpliva na metabolizem in vnetno stanje v tkivih in organih (iz Pedersen BK, 2006).

Med pogoji sepse in v eksperimentalnih modelih citokinska kaskada vključuje TNF-a, IL-1β, IL-6, IL-ra, sTNF-R in IL-10. Zdi se, da sta prva dva citokina TNF-α in IL-1ß, proizvedena lokalno. Ti citokini so klasično priznani kot protivnetni. Ti stimulirajo produkcijo IL-6, ki je bila razvrščena tako s pro in protivnetnim delovanjem. Citokini, ki nastanejo med vadbo, se razlikujejo od tistih, ki so prisotni po okužbah. Dejstvo, da se klasični proinflamatorni citokini, TNF-a in IL-1ß na splošno ne povečujejo z vadbo, kaže, da se citokinska kaskada, inducirana z vadbo, razlikuje od tiste, ki jo povzroča pogosta infekcija.

Prvi citokin, ki se sprosti v obtočnem toku, med vadbo, je IL-6. Krožeče stopnje enakega povečanja eksponentno (100-krat več) kot odziv na vadbo in zmanjšanje v obdobju po vadbi (slika 2).

Slika 2 Med kroničnim vnetnim stanjem, ki ga povzroča sistemska okužba (sx), so citokinske kaskade v prvih nekaj urah predstavljene s TNF-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R in IL-10. . Citokini kot odziv na vadbo (dx) ne vključujejo TNF-a, vendar kažejo izrazito povečanje IL-6, ki mu sledijo IL-ra, sTNF-R in IL-10. Ni dokazov o zvišanju ravni C-reaktivnega proteina (PCR) (od Pedersen BK, 2006).

Če povzamemo, lahko rečemo, da izvajanje redne vadbe povzroči protivnetni odziv, ki se izraža s proizvodnjo pomembnega citokina, kot je IL-6. Deluje na različna tkiva in istočasno spodbuja nastajanje IL-ra in IL-10, kar zavira proinflamatorni citokin TNF-α. Zato skeletne mišice s preprostimi mišičnimi krči proizvajajo in sproščajo "miokine", ki posredujejo ugodne učinke telesne vadbe in igrajo temeljno vlogo, ščitijo in kontrastirajo stanje kroničnega vnetja, kot je stanje pri kardiovaskularnih boleznih in tipu sladkorne bolezni. 2.

Bibliografija

Brandt C, Pedersen BK., 2010, Biomed Biotechnol, Vloga miokinov, induciranih z vadbo, v mišični homeostazi in obrambi pred kroničnimi boleznimi .

Helmark IC, Mikkelsen UR, Børglum J, Rothe A, Petersen MC, Andersen O, Langberg H, Kjaer M., 2010 , Vaja povečuje ravni interlevkina-10 tako intraartikularno kot peri-sinovialno pri bolnikih z osteoartritisom kolena: Arandomized kontrolirano preskušanje, Arthritis Res tam.

Pedersen BK, februar M., 2005 , Interleukin-6 iz mišic, možna povezava med skeletnimi mišicami, maščobnim tkivom, jetri in možgani, Brain Behav Immun.

Pedersen BK, 2006, Eseji Biochem, protivnetni učinek vadbe: njegova vloga pri nadzoru sladkorne bolezni in bolezni srca in ožilja .

Pedersen BK. 2009 , Bolezen telesne neaktivnosti - in vloga moje mišice v mišično-maščobnem križanju ., J Physiol.

Pedersen BK., 2011, Vaje-inducirane miokine in njihova vloga pri kroničnih boleznih .

Brain Behav Immun.